PAN預氧化纖維復合耐高溫過濾材料的制備及性能研究.pdf

1、PAN預氧化纖維是制備高性能碳纖維的中間產品，它是由PAN纖維在200-300℃空氣中預氧化獲得，由于高性能碳纖維制成率問題，有大批的PAN預氧化纖維被廢棄，目前市場上一般將其制備成低價值的隔熱保溫材料使用。PAN預氧化纖維的極限氧指數高達45％以上，具有不收縮、不熔、不軟化、在300℃的大氣環(huán)境中性能穩(wěn)定等特點，具有優(yōu)良的耐高溫性能。另外，其價格遠低于其他耐高溫高性能纖維，使其成為制備高溫過濾材料的理想材料。但是，由于預氧化纖維存在力

2、學性能差，抱合力不強等問題，本課題選用聚苯硫醚纖維和芳綸1313纖維與PAN預氧化纖維混合，采用針刺工藝和軋光整理，以期制備一種具有優(yōu)良的耐高溫性能、成本低、過濾效率高的耐高溫過濾材料。
　　通過圖像分析技術和正交實驗結合，探討了預氧化纖維非織造布制備最佳工藝參數。預氧化纖維梳理成網后，經過針刺加固工藝獲得的非織造布強力差，因此通過混入一定比例的高強耐高溫纖維來改善其成網均勻性和強度。本課題制備了四類以預氧化纖維為主體的耐高溫過濾

3、材料，分別是預氧化纖維/PPS纖維耐高溫過濾材料、預氧化纖維/PPS纖維增強耐高溫過濾材料、預氧化纖維/芳綸1313纖維耐高溫過濾材料、預氧化纖維/芳綸1313纖維增強耐高溫過濾材料。結果表明:1、隨著混入混合纖維的增加，復合濾料的橫縱向斷裂強度以及斷裂伸長率明顯提高，即橫縱向斷裂強度以及斷裂伸長率隨著混入纖維的重量百分比的增大而增大;2、隨著混合纖維的增加，復合濾料透氣量降低，平均孔徑減小，孔徑分布更加均勻集中，兩種復合濾料對粒徑為5

4、μm的顆粒過濾效率基本上達到了100％，所制備的濾料能適用于現實情況;3、通過對所得濾料添加基布后，纖維的各項性能指標均有所提高，其中，添加PTFE基布的增強復合濾料橫縱向強力比同比例未加基布的復合濾料提升四倍，添加玻璃纖維基布的增強復合濾料橫縱向強力比同比例未加基布的復合濾料提升六倍。經測試，增強復合濾料平均孔徑更小，孔徑分布更窄，透氣量也有所減小，在一定程度上提高了過濾效率和過濾阻力，其綜合性能更適用實際工況;4、通過對所得濾料進行